| 研究課題/領域番号 |
19K05174
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 第一薬科大学 |
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研究代表者 |
田畠 健治 第一薬科大学, 薬学部, 教授 (80312263)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | エネルギー代謝 / 代謝熱 / 発酵熱 / 熱 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微生物が有機化合物の代謝により得るエネルギーは、最終的にバイオマスと熱エネルギーへと変換される。微生物の熱エネルギー生産を制御することにより、活性汚泥法における余剰汚泥の減量や有用物質生産における収率向上などのバイオマスの生産量の制御が可能となる。浪費回路はバイオマス生産を伴わないエネルギー消費であり、浪費回路の制御により微生物のエネルギー代謝をコントロールすることができる。そこで、本研究では、マイクロカロリーメーターを用いた微生物の代謝による発熱の詳細な測定と、合成生物学的手法による浪費回路の調節により、微生物のエネルギー代謝を制御する方法論を確立することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
バイオマス生産を伴わないエネルギー消費である浪費回路の制御は、微生物の熱エネルギー代謝および、バイオマス生産の制御につながると考えられる。本申請では、マイクロカロリーメーターを用いた微生物の代謝による発熱の詳細な測定と、遺伝子工学的手法による浪費回路の調節により、微生物のエネルギー代謝を制御する方法論を確立することを目的とし、浪費回路により発熱量が増加する、環境温度依存性発熱能を有する微生物P. putida TK1401の遺伝子組変え法について調べた。また、化学変異により環境温度依存性発熱欠損株を取得した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微生物が有機化合物の代謝により得るエネルギーは、最終的にバイオマスと熱エネルギーへと変換される。そのため、微生物の熱エネルギー生産を制御することによりバイオマスの生産量の制御が可能となる。バイオマス生産を伴わないエネルギー消費である浪費回路の制御は、微生物の熱エネルギー代謝の制御につながると考えられる。本研究において浪費回路をもつ微生物の遺伝子組換え法について調べた結果や、浪費回路による環境温度依存性発熱の欠損株を取得できたことは、浪費回路の生理的な意義や応用研究につながるものである。
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